液態(tài)金屬澆注到與零件形狀,尺寸相適應(yīng)的鑄型型腔中,待其冷卻凝固,以毛坯或零件的生產(chǎn),通常稱為金屬液態(tài)成形或鑄造,工藝流程:金屬→充型→凝固收縮→鑄件工藝特點(diǎn):可生產(chǎn)形狀任意復(fù)雜的制件,特別是內(nèi)腔形狀復(fù)雜的制件。適應(yīng)性強(qiáng),合金種類不受,鑄件大小幾乎不受,材料來(lái)源廣,廢品可重熔,設(shè)備低,廢品率高,表面較低,勞動(dòng)條件差,鑄造分類:(1)砂型鑄造(sandcasting)砂型鑄造:在砂型中生產(chǎn)鑄件的鑄造。鐵和大多數(shù)有色合金鑄件都可用砂型鑄造,工藝流程:砂型鑄造工藝流程技術(shù)特點(diǎn):適合于制成形狀復(fù)雜,特別是具有復(fù)雜內(nèi)腔的毛坯,適應(yīng)性廣,成本低,對(duì)于某些塑性很差的材料,如鑄。直澆道中鐵水的水平面與鑄件的鐵水水平面相平,邊部略呈圓形。產(chǎn)生原因:澆包中鐵水量不夠;澆道狹小,澆注速度又過快,當(dāng)鐵水從澆口杯外溢時(shí),操作者誤認(rèn)為鑄型已經(jīng)充滿,停澆過早。防止:正確估計(jì)澆包中的鐵水量;對(duì)澆道狹小的鑄型,適當(dāng)放慢澆注速度,保證鑄型充滿。3.損傷鑄件損傷斷缺。產(chǎn)生原因:鑄件落砂過于,或在搬運(yùn)中鑄件受到?jīng)_撞而損壞;滾筒清理時(shí),鑄件裝料不當(dāng),鑄件的薄弱部分在翻滾時(shí)被碰斷;冒口、冒口頸截面尺寸過大;冒口頸沒有做出敲斷面(凹槽)?;蚯贸凉裁翱诘牟徽_,使鑄件本體損傷缺肉。防止:鑄件在落砂清理和搬運(yùn)時(shí),注意避免各種形式的沖撞、振擊,避免不合理的丟放;滾筒清理時(shí)嚴(yán)格按工藝規(guī)程和要求進(jìn)行操。鑄鋼件是指用鑄鋼制作的零件,與鑄鐵性能相似,但比鑄鐵強(qiáng)度好。鑄鋼件在鑄造中易出現(xiàn)氣孔缺陷、角度定位不準(zhǔn)確等缺點(diǎn),在長(zhǎng)期使用中就有可能出現(xiàn)機(jī)殼斷裂的現(xiàn)象工藝設(shè)計(jì)也是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),內(nèi)澆口位置的確定對(duì)鋼水進(jìn)入型腔是否平穩(wěn)有著很大的影響,設(shè)置不當(dāng)會(huì)造成鋼水紊流容易把氣體卷入造成內(nèi)部的氣孔,使其產(chǎn)生塑性變形以具有一定機(jī)械性能,一定形狀和尺寸鍛件的加工。鍛壓(鍛造與沖壓)的兩大組成部分之一,通過鍛造能金屬在冶煉中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷,微觀組織結(jié)構(gòu),同時(shí)由于保存了完整的金屬流線,鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件,相關(guān)機(jī)械中負(fù)載高,工作條件嚴(yán)峻的重要零件。除形狀較簡(jiǎn)單的可用軋制的板材,型材或焊接件外,多采用鍛件,軋制又稱壓延,指的是將金屬錠通過一對(duì)滾輪來(lái)為之賦形的,如果壓延時(shí),金屬的溫度超過其再結(jié)晶溫度,那么這個(gè)被稱為[熱軋。。
湖南ZG3Cr18Mn12Si2N鑄鋼件螺旋筒鑄鋼件的優(yōu)點(diǎn)之一是設(shè)計(jì)的靈活性,設(shè)計(jì)人員對(duì)鑄件的形狀和尺寸有大的設(shè)計(jì)選擇,特別是形狀復(fù)雜和中空斷面的零件,鑄鋼件可采用組芯這一獨(dú)特的工藝來(lái)制造。其成形和形狀改變卻十分容易,從圖樣到成品的轉(zhuǎn)化速度很快,有利于快速報(bào)價(jià)響應(yīng)和交貨期的縮短。形狀和的完善化設(shè)計(jì)、小的應(yīng)力集中系數(shù)以及整體結(jié)構(gòu)性強(qiáng)等特點(diǎn),都體現(xiàn)鑄鋼件設(shè)計(jì)的靈活性和工藝優(yōu)勢(shì):工藝設(shè)計(jì)也是一個(gè)很重要的環(huán)節(jié),內(nèi)澆口位置的確定對(duì)鋼水進(jìn)入型腔是否平穩(wěn)有著很大的影響,設(shè)置不當(dāng)會(huì)造成鋼水紊流容易把氣體卷入造成內(nèi)部的氣孔,使其產(chǎn)生塑性變形以具有一定機(jī)械性能,一定形狀和尺寸鍛件的加工。鍛壓(鍛造與沖壓)的兩大組成部分之一,通過鍛造能金屬在冶煉中產(chǎn)生的鑄態(tài)疏松等缺陷,微觀組織結(jié)構(gòu),同時(shí)由于保存了完整的金屬流線,鍛件的機(jī)械性能一般優(yōu)于同樣材料的鑄件,相關(guān)機(jī)械中負(fù)載高,工作條件嚴(yán)峻的重要零件。除形狀較簡(jiǎn)單的可用軋制的板材,型材或焊接件外,多采用鍛件,軋制又稱壓延,指的是將金屬錠通過一對(duì)滾輪來(lái)為之賦形的,如果壓延時(shí),金屬的溫度超過其再結(jié)晶溫度,那么這個(gè)被稱為[熱軋。
含硫量過高;澆注溫度過高;冒口頸過大、過短,造成局部過熱嚴(yán)重,或重口太小,補(bǔ)縮不好;鑄件在清理、運(yùn)輸中,受沖擊過大。防止:控制鐵水化學(xué)成分在規(guī)定的范圍內(nèi);澆注溫度;合理設(shè)計(jì)冒口;鑄件在清理、運(yùn)輸中避免沖擊。12.氣孔氣孔的孔壁光滑明亮,形狀有圓形、梨形和針狀,孔的尺寸有大有小,產(chǎn)生在鑄件表面或內(nèi)部。鑄件內(nèi)部的氣孔在敲碎后或機(jī)械加工時(shí)才能被發(fā)現(xiàn)。產(chǎn)生原因:小爐料、銹蝕嚴(yán)重或帶有油污,使鐵水含氣量太多、氧化嚴(yán)重;出鐵孔、出鐵槽、爐襯、澆包襯未洪干;澆注溫度較低,使氣體來(lái)不及上浮和逸出;爐料中含鋁量較高,易造成孔;砂型透氣性不好、型砂水分高、含煤粉或有機(jī)物較多,使?jié)沧r(shí)產(chǎn)生大量氣體且不易排。鑄鋼件冶金制造適應(yīng)性和可變性強(qiáng),可以選擇不同的化學(xué)成分和組織控制,適應(yīng)于各種不同工程的要求;可以通過不同的熱處理工藝在較大的范圍內(nèi)選擇力學(xué)性能和使用性能,并有良好的焊接性能和加工性能。(8)鑄造(squeezingcasting)鑄造:是使液態(tài)或半固態(tài)金屬在高壓下凝固。流動(dòng)成形,直接制件或毛坯的,它具有液態(tài)金屬利用率高,工序簡(jiǎn)化和等優(yōu)點(diǎn),是一種節(jié)能型的,具有潛在應(yīng)用前景的金屬成形技術(shù),直接鑄造:噴涂料,澆合金,合模,加壓,保壓,泄壓,分模,毛坯脫模。復(fù)位,間接鑄造:噴涂料,合模,給料,充型,加壓,保壓,泄壓,分模,毛坯脫模,復(fù)位,可內(nèi)部的氣孔,縮孔和縮松等缺陷,表面粗糙度低,尺寸精度高,可防止鑄造裂紋的產(chǎn)生,便于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化,自動(dòng)化,應(yīng)用:可用于生產(chǎn)各種類型的合金。如鋁合金,鋅合金,銅合金,球墨鑄鐵等(9)消失模鑄造(Lostfoamcasting)消失模鑄造(又稱實(shí)型鑄造):是將與鑄件尺寸形狀相似的石蠟或泡沫模型粘結(jié)組合成模型。
起模斜度:為了使模樣便于從鑄型中取出,垂直于分型面的立壁上所加的斜度稱為起模斜度。鑄造圓角:為了防止鑄件在壁的連接和拐角處產(chǎn)生應(yīng)力和裂紋,防止鑄型的尖角損壞和產(chǎn)生砂眼,在設(shè)計(jì)鑄件時(shí),鑄件壁的連接和拐角部分應(yīng)設(shè)計(jì)成圓角。型芯頭:為了保證型芯在鑄型中的定位、固定和排氣,模樣和型芯都要設(shè)計(jì)出型芯頭。收縮余量:由于鑄件在澆注后的冷卻收縮,制作模樣時(shí)要加上這部分收縮尺寸。優(yōu)點(diǎn):粘土的資源豐富、價(jià)格便宜。使用過的粘土濕砂經(jīng)適當(dāng)?shù)纳疤幚砗?,絕大部分均可回收再用;制造鑄型的周期短、工效高;混好的型砂可使用的時(shí)間長(zhǎng);適應(yīng)性很廣。小件、大件,簡(jiǎn)單件、復(fù)雜件,單件、大批量都可采用;缺點(diǎn)及局限性:因?yàn)槊總€(gè)砂質(zhì)鑄型只能澆注一。鑄鋼材料的各向同性和鑄鋼件整體結(jié)構(gòu)性強(qiáng),因而了工程可靠性。再加上減輕重量的設(shè)計(jì)和交貨期短等優(yōu)點(diǎn),在價(jià)格和經(jīng)濟(jì)性方有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。是由設(shè)計(jì)者決定的,生產(chǎn)方無(wú)法改變,但是,對(duì)于園角的大小。壁厚過渡處的處理等,可以與有關(guān)設(shè)計(jì)部門協(xié)商,按照鑄造生產(chǎn)要求作適當(dāng)修改,與鑄鐵件相比,澆注鑄鋼件具有以下的特點(diǎn):澆注溫度高達(dá)1580℃以上,鋼液對(duì)鑄型的熱作用且時(shí)間長(zhǎng),一般采用底注包澆注,金屬液對(duì)鑄型的沖刷力大,鋼液易與造型材料發(fā)生相互作用。使鑄件產(chǎn)生氣孔,粘砂和夾砂等缺陷,因此,對(duì)鑄鋼件濕型砂的要求比鑄鐵件高,鑄鋼件濕型砂的含水量應(yīng)嚴(yán)格控制,一般為4¥--5%,面砂的透氣性應(yīng)大于100,背砂的透氣性應(yīng)在200以上,濕壓強(qiáng)度應(yīng)大于55千帕。鑄型的表面硬度應(yīng)在80-90.手工造型時(shí)型砂的緊實(shí)率控制在50%--55%,砂型鑄造是制造其零件。
生產(chǎn)效率,應(yīng)用:用連續(xù)鑄造法可以澆注鋼。銅合金,鋁合金,鎂合金等斷面形狀不變的長(zhǎng)鑄件,壓鑄(壓鑄是一種壓力鑄造的簡(jiǎn)稱)是一種金屬鑄造工藝,其特點(diǎn)是利用模具腔對(duì)融化的金屬施加高壓,模具通常是用強(qiáng)度更高的合金加工而成的,這個(gè)有些類似注塑成型。砂型鑄造就是用砂子制造鑄模,俗稱翻砂,砂型鑄造需要在砂子中放入成品零件模型或木制模型(模樣),然后在模樣填滿砂子,開箱取出模樣以后砂子形成鑄模,為了在澆鑄金屬之前取出模型,鑄模應(yīng)做成兩個(gè)或更多個(gè)部分;在鑄模制作中。必須留出向鑄模內(nèi)澆鑄金屬的孔和排氣孔,合成澆注,鑄模澆注金屬以后保持適當(dāng)時(shí)間,一直到金屬凝固,取出零件后,鑄模被毀,因此必須為每個(gè)鑄造件制作新。鑄鋼件的重量可在很大的范圍內(nèi)變動(dòng)。重量小者可以是僅幾十克的熔模精密鑄件,而大型鑄鋼件的重量可達(dá)數(shù)噸、數(shù)十噸乃至數(shù)百噸。
湖南ZG3Cr18Mn12Si2N鑄鋼件螺旋筒缺點(diǎn)組織不均勻。液態(tài)金屬注入鑄模后與模壁首先的一層液態(tài)金屬因溫度下降快,因此很快凝固成為較細(xì)晶粒。隨著與模壁距離的,模壁影響逐漸減弱,晶體沿與模壁相垂直的方向生長(zhǎng)成彼此平行的柱狀晶體。在鑄件的中心部位,散熱已無(wú)顯著的方向性,且可地朝各個(gè)方向生長(zhǎng)直至彼此,故形成等軸晶區(qū)。由此可見,鑄件內(nèi)的組織是不均勻的,一般說來(lái),晶粒比較。CO2氣體流量20-25L/min,焊接控制(1)焊接避開風(fēng)口,焊接電流嚴(yán)格控制在規(guī)定范圍之內(nèi),(2)焊接時(shí)控制層間溫度為150-200℃,(3)填充焊控制焊接速度不要過快。不應(yīng)產(chǎn)生弧坑以免產(chǎn)生裂紋,(4)焊接時(shí)范圍≤14mm,打底焊不允許,(5)每層焊后均需清理焊道,(6)焊補(bǔ)中如果發(fā)現(xiàn)有裂紋,未熔合,未焊透,夾渣,氣孔等影響的缺陷,應(yīng)將缺陷去除后方可繼續(xù)補(bǔ)焊,(7)焊后焊縫表面與鑄件外輪廓圓滑過渡。
常用的鑄造砂是硅質(zhì)砂,硅砂的高溫性能不能使用要求時(shí)則使用鋯英砂、鉻鐵礦砂、剛玉砂等特種砂。應(yīng)用廣的型砂粘結(jié)劑是粘土,也可采用各種干性油或半干性油、水溶性硅酸鹽或鹽和各種合成樹脂作型砂粘結(jié)劑。砂型鑄造中所用的外砂型按型砂所用的粘結(jié)劑及其建立強(qiáng)度的不同分為粘土濕砂型、粘土干砂型和化學(xué)硬化砂型3種。砂型鑄造用的是和簡(jiǎn)單類型的鑄件已延用幾個(gè)世紀(jì).砂型鑄造是用來(lái)制造大型部件,如灰鑄鐵,球墨鑄鐵,不銹鋼和其它類型鋼材等工序的砂型鑄造。其中主要步驟包括繪畫,模具,制芯,造型,熔化及澆注,清潔等。工藝參數(shù)的選擇加工余量:所謂加工余量,就是鑄件上需要切削加工的表面,應(yīng)預(yù)先留出一定的加工余量,其大小取決于鑄造合金的種類、造型、鑄件大小及加工面在鑄型中的位置等諸多因。組織不致密。液態(tài)金屬的結(jié)晶以樹枝生長(zhǎng)進(jìn)行,樹枝間的液態(tài)金屬后凝固,但樹枝間很難由金屬全部填滿,造成鑄件普遍存在不致密性。此外,注入模中的液態(tài)金屬在冷卻中及凝固中如體積收縮而未獲足夠的補(bǔ)充,也可形成疏松甚至縮孔。鑄鐵件中的石墨往往以較大尺寸的片狀、球狀或其他形狀出現(xiàn),也可看成是一種不致密組織。內(nèi)外圓錐面,端面,溝槽,螺紋和回轉(zhuǎn)成形面等,所用主要是車刀,銑削加工銑削是將毛坯固定,用高速的銑刀在毛坯上走刀。切出需要的形狀和特,鑄造工藝流程見圖2,32.5萬(wàn)噸礦砂船掛舵臂使用地坑組芯造型,鑄造工藝設(shè)計(jì)為平澆,見圖3,鑄件實(shí)體處于平躺狀態(tài),選擇高度方向的對(duì)稱中分面為鑄件分型面,分為上,下型澆注,內(nèi)腔采用整體芯子。芯盒采用鋼骨架結(jié)構(gòu),圖2掛舵臂鑄造工藝流程圖圖3掛舵臂澆注示意圖從生產(chǎn)工藝來(lái)看,掛舵臂鑄鋼件的生產(chǎn)工序較多,鋼水的,砂型的性能,造型緊實(shí)度控制,合箱時(shí)型腔控制,澆注溫度和速度,開箱溫度,熱處理控制等各個(gè)環(huán)節(jié)都會(huì)影響終的產(chǎn)品。掛舵臂形狀復(fù)雜,主體為薄壁長(zhǎng)筒結(jié)構(gòu),兩端分別連接厚大的下舵承和下舵鈕結(jié)。
湖南ZG3Cr18Mn12Si2N鑄鋼件螺旋筒表面粗糙。表面一般來(lái)說比較粗糙,不能與機(jī)加工表面相比,形狀也較復(fù)雜。(1)就澆注溫度而言,澆注溫度對(duì)鑄件影響很大,應(yīng)該根據(jù)合金種類,鑄件結(jié)構(gòu)和鑄型特點(diǎn)確定合理的澆注溫度范圍。鑒于缺陷較大,而且缺陷位于軸孔關(guān)鍵位置,缺陷前將缺陷部位及附近預(yù)熱到150℃以上,圖14缺陷初步坡口檢查CCS規(guī)范規(guī)定鑄鋼件缺陷剔除后,應(yīng)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)以證實(shí)缺陷被完全,若屬于需要修補(bǔ)的焊補(bǔ)時(shí)。所有開槽的底部應(yīng)具有3倍槽深的直徑,且剔除缺陷時(shí)應(yīng)使坡口形狀能夠方便后續(xù)的焊接操作,此外,大焊補(bǔ)的坡口形狀還要CCS已經(jīng)批準(zhǔn)的鑄鋼件焊補(bǔ)WPS(NO,JTHP-007)的要求,坡口角度大于15°,本次修復(fù)嚴(yán)格按照WPS和規(guī)范的要求。打磨坡口,坡口的角度應(yīng)大于焊補(bǔ)工藝WPS的坡口角。